Category: Klima

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Détection des émissions de méthane à
l’aide d’images satellites

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Le méthane (CH4) est un puissant gaz à effet de serre et le deuxième plus grand moteur du réchauffement climatique. Les principales émissions proviennent de l’agriculture, des combustibles fossiles et des déchets. La concentration atmosphérique globale de méthane a augmenté depuis des décennies – d’environ 7 % depuis 2006. Le contrôle des émissions provenant de l’exploitation des combustibles fossiles présente le plus grand potentiel de réduction à court terme. Les fuites des pipelines et des champs de gaz sont imprévisibles et de courte durée. Il est possible de détecter ces fuites importantes à l’aide de satellites. L’Institut néerlandais de recherche spatiale a commencé à cartographier les grands panaches à l’aide d’images satellites et de l’IA. En janvier 2023, 192 de ces panaches ont été détectés, principalement en Asie.

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Objectifs: Les élèves…

  • sont capables d’utiliser des instruments de télédétection pour détecter les émissions de méthane (ou autres) ,

  • décrivent le niveau naturel de méthane ,

  • cherchent la raison pour laquelle les émissions de méthane peuvent être trop élevées.

Le fichier ZIP (2 Mo) contient les commentaires de l’enseignant et la fiche de travail.

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Satellite-based methane detection

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Methane (CH4) is a strong greenhouse gas and the second biggest global warming driver. The primary emissions come from agriculture, fossil fuels and waste. Global atmospheric methane concentration has increased for decades – around 7% since 2006. Controlling fossil fuel operation emissions has the most significant short-term reduction potential. Leaks from pipelines and gas fields are unpredictable and short-lived. It is possible to detect these substantial plumes using satellites. Mapping large plums has been started by the Netherlands Institute for Space Research using satellite images and AI. In January 2023, they detected 192 of these plumes, mainly in Asia.

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Goals: The students…

  • are able to use remote sensing tools for detecting methane (or other) emissions,

  • describe the natural methane level,

  • search the reason why the emissions of methane can be too large.

The ZIP file (2 MB) contains a teacher’s commentary and the worksheet.

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10 11 12 Biologie Copernicus Fach Geographie Klasse Klima Lerneinheit Material

Nachweis von Methanemissionen
anhand von Satellitenbildern

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Methan (CH4) ist ein lebenswichtiges Treibhausgas und ein wesentlicher Faktor der globalen Erwärmung. So ist es von entscheidender Bedeutung, die Menge der Treibhausgase zu verringern. Dazu ist es wichtig, die Quellen der Treibhausgase zu ermitteln und zu überwachen. Deswegen zeigen wir den Schülerinnen und Schülern hier, wie man den Ausstoß von Methan nachweisen kann.

Ziel dieser Übung ist es, eine große Methanfahne anhand eines Beispiels in Algerien im Januar 2020 zu finden, eine mögliche Quelle der Fahne ausfindig zu machen und ihre Häufigkeit sowie den Anstieg der Methankonzentration im Vergleich zu den Hintergrundwerten zu untersuchen.

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Ziele: Die Schüler*innen …

  • sind in der Lage, Fernerkundungsinstrumente zum Aufspüren von Methan- (oder anderen) Emissionen zu nutzen,

  • beschreiben das natürliche Methanniveau,

  • suchen den Grund, warum die Methanemissionen zu hoch sein können.

Die ZIP-Datei (2  MB) enthält einen Lehrerkommentar und das Arbeitsblatt.

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10 11 12 13 9 Fach Geographie Klasse Klima Material Physik

Was zeigen uns Satelliten-
Beobachtungen von
Methan?

Methan (CH4) ist nach Kohlenstoffdioxid (CO2) das wichtigste anthropogene Treibhausgas. Daher ist es wichtig, die atmosphärischen Konzentrationen dieser Gase streng zu überwachen. Wie aber kann man mittels Satelliten die atmosphärische Methan-Konzentration messen? Und Was zeigen uns diese Messungen?

Jahrgangstufen: 9,10,11,12,13

Bearbeitungszeit: 90 min

Fächer : Geographie, Chemie, Physik, Naturwissenschaften

Leitfrage: Was zeigen uns Satelliten-Beobachtungen von Methan?

Themen: Methan Konzentration, Klimaentwicklung, Klimawandel

https://www.iup.uni-bremen.de/carbon_ghg/Clim4Edu/interaktiv/anim/XCH4_OBS4MIPS_v4.4_5x5_100.gif
Clim4Edu_MethanDownload
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Klima Kurs Material

Experimente zum Klimawandel

Einleitung

Hier finden Sie eine kleine Sammlung von Videomaterialien, welche von unseren Kolleginnen und Kollegen ESERO UK and ESERO Ireland für den englischsprachigen Schuleinsatz  entwickelt wurden. Die Videos entstammen einem Kurs zum Thema Satellitenfernerkundung und Klimawandel. Wir hoffen, die Experimente können als Denkanstöße und anschauliche Demonstrationen zu Mechanismen des Klimawandels dienen und Ihren Unterricht bereichern.

Der Klimawandel stellt für unsere Zivilisation derzeit wohl die größte Herausforderung dar und Nachweise für eine verstärkte globale Erwärmung und Umweltzerstörung durch menschliche Aktivitäten sind längst vorhanden. Wir wollen eine möglichst große Bandbreite an Materialien zur Verfügung stellen, welche auf verschiedenste Art und Weise eine Integration des Themas in den Unterricht ermöglicht.

 

2. Experiment – CO2 Lösung in Wasser

Die Ozeane sind ein wichtiger Faktor im globalen CO2-Haushalt. Ihrer Fähigkeit, als Pufferspeicher zu dienen, haben wir es zu verdanken, dass sich anthropogen und natürlich ausgestoßenes CO2 nicht in vollem Umfang unmittelbar in der Atmosphäre anreichert und den Treibhauseffekt befördert. In diesem einfachen Experiment kann der Puffereffekt von Schülerinnen und Schülern praktisch nachvollzogen werden.

Experiment – CO2 Lösung in Wasser

3. Experiment – Der Treibhauseffekt

Der Treibhauseffekt ist der Motor des Klimawandels. Dass verschiedene Gase in unserer Atmosphäre einen Einfluss auf die Temperatur haben, ist lange bekannt, und sie sind auch dafür verantwortlich, dass unser Planet bewohnbar ist. Ihre Anreicherung jedoch führt zu globaler Erwärmung mit weitreichenden Folgen für die Menschheit.

Der Treibhauseffekt

Kohlenstoffdioxid ist nicht das einzige Gas, das zur globalen Erwärmung beiträgt. Wie sich die Temperatur in Gegenwart der atmosphärischen Spurengase Methan und Kohlenstoffdioxid bei Strahlung verhält, wird in diesem Video veranschaulicht und kann, wenn auch mit größerem Aufwand, experimentell nachvollzogen werden.

Der Treibhauseffekt im Experiment

4. Experiment – Das Schmelzen der Polkappen

Der Anstieg des Meeresspiegels infolge des Abschmelzens der globalen Eismassen ist eines der schwerwiegendsten Probleme, mit denen die Menschheit infolge des Klimawandels konfrontiert wird. Doch dabei wirken sich Eismassen auf Landoberflächen, wie am Südpol, anders aus als Eismassen, die, wie im Falle des Nordpols, auf dem Meer schwimmen. Dieses einfache Experiment verdeutlicht den Effekt.

Das Schmelzen der Polkappen im Experiment

5. Experiment – Radar zur Beobachtung der Erde

Die Erdbeobachtung ist ein wichtiges Instrument für die Beobachtung und das Verständnis des Klimawandels. Die Einsatz moderner Radarsatelliten hat die Möglichkeiten der Erdbeobachtung massiv erweitert. In diesem Experiment kann “hands on” nachvollzogen werden, wie diese Technologie funktioniert.  

Radar als Instrument zur Erdbeobachtung

6. EO-Browser

Der EO-Browser ist ein innovatives Online-Tool, das Benutzern ermöglicht, die Vielfalt der Erdbeobachtungsdaten auf einfache und interaktive Weise zu visualisieren. In dem Video werden die Hauptfunktionen und Möglichkeiten des Browsers ausführlich dargestellt. Die Benutzerinnen und Benutzer können durch verschiedene Satellitenbilder navigieren, Daten aus verschiedenen Zeiträumen vergleichen und sogar spezifische Parameter zur Analyse und Visualisierung anpassen. Ob für wissenschaftliche, pädagogische Zwecke oder einfach nur aus Neugier – der EO-Browser bietet eine intuitive Plattform, um die Erde aus einer völlig neuen Perspektive zu betrachten. Das Video führt die Benutzerinnen und Benutzer durch die Grundlagen des Tools, damit auch Sie und Ihre Schülerinnen und Schüler sich an Informationen aus aktuellen Satellitendaten zum Klimawandel und weiteren Themen bedienen können.

https://apps.sentinel-hub.com/eo-browser/

EO-Browser

7. Klimaretten als Beruf – Ein Karrierebeispiel

Das Video porträtiert die Wissenschaftlerin Anna Hogg und ihre Arbeit mit Erdbeobachtungsdaten. Anna untersucht, wie sich die Eismassen unserer Erde infolge des Klimawandels verändern. Durch ihre gründlichen Analysen und Beobachtungen trägt sie wertvolle Erkenntnisse bei, die uns helfen, die Auswirkungen des Klimawandels besser zu verstehen. Dieses Video zeigt, wie Wissenschaft in der Praxis aussieht und dass die drängenden Fragen unserer Zeit zu beantworten auch eine Karriereoption sein kann.

 

Anna Hogg – Klimaretten als Beruf

8. Climate Detectives – Selbstständig zum Klimawandel forschen

Möchten Sie Ihre Schülerinnen und Schüler dazu inspirieren, aktive Teilnehmende im Kampf gegen den Klimawandel zu werden? Der ESA-Wettbewerb “Climate Detectives” bietet Jugendliche die einzigartige Chance, echte Klimaforschende zu werden. Sie analysieren Satellitendaten, erforschen lokale Umweltauswirkungen und entwickeln konkrete Lösungen für drängende Klimaprobleme. Es ist nicht nur eine großartige Möglichkeit, ihre MINT-Fähigkeiten zu fördern, sondern auch, das Bewusstsein für unseren Planeten zu schärfen.

https://climatedetectives.esa.int/de

Der Schulwettbewerb “Climate Detectives”
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10 9 AR-Apps Fach Geographie Klasse Klima Material

Sommer in Paris

Bereits heute zeigen sich vermehrt Hitzeperioden, die gerade die Menschen in den Städten belasten. Besonders ältere Menschen leiden, für manche hat es lebensbedrohliche Folgen. Vor dem Hintergrund des Klimawandels und Prognosen, dass zwei Drittel der Weltbevölkerung bis 2050 in den Städten leben werden, ist das Stadtklima ein aktuelles und relevantes Thema.

Paris ist eine der am stärksten betroffenen Städte Europas. Sommernächte sind hier bis zu 4 K wärmer, als im Umland. In den Hitzewellen im Sommer 2022 war Paris besonders stark betroffen, allerdings laufen hier auch bereits Projekte, um das Problem zu reduzieren, in dem Verkehrsflächen zu Grünflächen umgewandelt werden.

Im Arbeitsblatt und der App werden anhand von Satelitenbildern mit Echtfarben, Pflanzenbewuchs und Bodentemperaturen die Ursachen der Urbanen Hitzeinsel Paris genauer unter die Lupe genommen und darauf aufbauend geplante und umgesetzte Maßnahmen dagegen diskutiert.

Die App ist Teil der Columbus-Eye-App. Kostenlos erhältlich bei Google Play (Part “Summer in Paris”)

Die App ist Teil der Columbus-Eye-App. Kostenlos erhältlich im Apple Store (Part “Summer in Paris”)

Ziele: Die Schüler*innen sollen…

  • erklären den Begriff der urbanen Hitzeinsel und welche Gefahren von ihr ausgehen,
  • beschreiben Beschaffenheit besonders warmer/kühler Orte,
  • identifizieren städtebauliche Hauptprobleme in Bezug auf die urbanen Hitzeinseln,
  • erklären Wirkungen von Maßnahmen zur Reduktion des Hitzeinsel-Effekts,
  • bewerten Maßnahmen zur Reduktion des Hitzeinsel-Effekts vor dem Hintergrund der Kosten und des Nutzens für die Bevölkerung.

Die ZIP-Datei (1.6 MB) enthält einen Lehrerkommentar und das Arbeitsblatt.

Clim4Edu_SommerInParis_2023
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Hintergrundinfos zu CO2 und Klimawandel:
Pariser Klimaabkommen

Im Pariser Klimaabkommen aus dem Jahr 2015 wurde das Ziel festgelegt, den Anstieg der globalen Mitteltemperatur auf 2°C beziehungsweise auf 1,5°C zu begrenzen. Dies ist nötig, da die Folgen der Klimaänderung bei jedem 0,1°C Erwärmung unbeherrschbarer werden. Mithilfe verschiedener Daten kann errechnet werden, wie viele Jahre noch bleiben, bis das 1,5°-Ziel und das 2°-Ziel erreicht werden.

  • Pariser Klimaabkommen
  • 2°C-Ziel bzw. 1,5°C-Ziel
  • CO2-Emissionen
  • CO2-Budget
  • Klimakonferenzen
  • Umstellung der Energiesysteme
  • UN-Ziele für Nachhaltige Entwicklung
Pariser Klimaabkommen: Wieviel Zeit bleibt uns noch?
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10 9 Fach Geographie Klasse Klima Lernvideos Material

Hintergrundinfos zu CO2 und Klimawandel: Ein paar Grad
wärmer

Dieses Video beschreibt die Entwicklungen auf der Erde, wenn sich die globale Mitteltemperatur um ein paar Grad erhöht. Sowohl Anstieg als auch Abfall der globalen Mitteltemperatur um nur ein paar Grad, haben gravierende Auswirkungen auf das Leben auf der Erde.

  • Globale Mitteltemperatur
  • Temperatur der letzten 450 Millionen Jahre
  • Projektionen bis 2100
  • Holozän
  • Eiszeiten
  • Heißzeiten
Ein paar Grad wärmer sind kein Problem – oder doch?
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10 9 Fach Geographie Klasse Klima Lernvideos Material

Hintergrundinfos zu CO2 und Klimawandel: Klimasensitivität

Die Klimasensitivität beschreibt die Temperaturänderung bei CO2-Verdopplung. Wenn im System der Erde genauso viel Wärme abgestrahlt wird wie auch eingestrahlt wird, stellt sich eine Temperatur von 15°C ein. Bei einer Verdopplung des CO2-Gehalts und ohne Rückkopplungen erhöht sich die Temperatur auf der Erde um 1,5°C. Unter dem Einfluss von Rückkopplungseffekten kommt es zu einer Erwärmung von etwa 3°C.

  • Temperaturänderung
  • CO2-Verdopplung
  • Rückkopplungseffekte
  • Verhältnis von Ein- und Ausstrahlung
Was ist Klimasensitivität?
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Hintergrundinfos zu CO2 und Klimawandel: Folgen globaler
Erwärmung

In diesem Video werden die weiteren Folgen des globalen Temperaturanstiegs erläutert. Der Klimawandel bringt weitreichende Folgen mit sich, die von Extremwetterzunahmen über Ernteausfälle bis hin zu einem globalen Meeresspiegelanstieg führen. Dieser Anstieg liegt der derzeit bei etwa 3,2 mm pro Jahr.

  • Meeresspiegelanstieg
  • Gletscherschmelze
  • Eisschmelze in Grönland und Antarktis
  • Abnahme arktisches Meereis
  • Extremwetterzunahme
  • Ernteausfälle
Was folgt aus dem Temperaturanstieg?